相对论无磁化喷流-环境相互作用中的无碰撞电子-离子激波：双层的非热电子注入
高能天体物理现象
2016-08-24 v2 等离子体物理
摘要
通过进行自洽的particle-in-cell模拟，研究了相对论无磁化电子-离子激波中非热电子抛射的过程。激波通过向环境等离子体中注入相对论喷流而激发，导致两个不同的激波（称为尾随激波和前导激波）以及一个接触间断。类Weibel不稳定性将电子加热至约离子动能的一半。在尾随和前导边缘形成的双层随后利用离子动能加速电子。前导边缘中的电子分布函数显示出清晰的非热幂律尾，其包含约的电子和约的电子能量。其幂律指数为-2.6。加速效率按数量计约、按能量计约，且尾随边缘的电子分布函数的幂律指数为-1.8。通过对比3D模拟与2D模拟的结果检验了维度效应。结果表明电子加速在2D中更高效。
引用
@article{arxiv.1604.04388,
title = {Collisionless electron-ion shocks in relativistic unmagnetized jet-ambient interactions: Non-thermal electron injection by double layer},
author = {Kazem Ardaneh and Dongsheng Cai and Ken-Ichi Nishikawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.04388},
year = {2016}
}
备注
15 pages, 17 figurs, and one table. Accepted for publication in The Astrophysical Journal